1.0前言
中压联醇工艺技术在小氮肥企业中调整产品结构,稳定生产工艺,起到了非常重要的作用,尤其是最近两年甲醇市场行情较好许多厂家增加了半脱碳工序,联醇能力都有很大的发展,塔型越来越大,醇氨比达到50%,甚至更高,其产值超过主导产品。我公司同样顺应市场的需要,联醇产量逐年扩大,现有联醇装置五套,分别为DN1600一套、DN1200三套、DN1000一套,实际产量已达到10万吨/年。为稳定工艺,节能降耗起到很好的作用,也为公司创造了良好的经济效益。但近两年因联醇生产也带来了一些麻烦,醇后气中雾沫夹甲醇液滴以及饱和气态甲醇,去铜洗岗位,经铜液洗涤,铜洗再生气回收的稀氨水中的甲醇量比较大。氨水解析残液中COD含量较高,无法实现达标排放,环保压力极大。
通常的联醇工艺中醇后气也是要经醇洗塔洗涤的,但传统的醇洗塔所能实现的甲醇收率较低,一般洗后气中甲醇含量仍在0.2~0.3%,而且存在令人头痛的问题——醇洗塔带液,不能实现连续加水、或者收到的稀醇浓度过低,或者其丝网除沫器结蜡引起更严重的雾沫夹带和塔阻力增大等等,达不到理想的效果。如何降低醇后气中甲醇含量,减少铜洗回收氨水中甲醇含量,降低解析后排放废水中COD浓度成了一个棘手的难题。
经广泛的调查了解,我公司采用河南海纳博大科技有限公司的专利技术——全收率甲醇分离专利技术,比较彻底地回收醇后气中甲醇,实现节能减排,创造良好的企业效益和社会效益。现将该技术进行分析、总结,以希望为行业的节能减排提供参考借鉴。
2.0我公司联醇装置概况及改造前运行状况:
我公司现有联醇装置五套,分别为DN1600一套、DN1200三套、DN1000一套,三套DN1200系统分别配套DN800醇洗塔,DN1000系统配套DN600醇洗塔,DN1600系统配套DN1200醇分醇洗二合一分离器(2007年新增系统),原先采用的均为传统的填料塔,出口设有除沫器,由于洗涤塔带液,无法实现连续加水,被迫采取间断加水——每班加水两次,稀醇浓仅达20%,回收效果很不理想。
铜洗再生气回收的稀氨水经解析后,残液中COD浓度达1500~2000/1,操作异常时甚至达到2600mg/1,无法实现达标排放,环保压力极大。
3.0改造方案
经考察引进采用河南海纳博大科技有限公司的全收率甲醇分离技术,改造联醇的醇洗塔。
3.1、将原传统的醇洗塔内件(填料式),更换能河南海纳博大科技有限公司的复合型内件。
3.2、安装醇洗塔液位自控装置,实现液位自动控制。
3.3、增加蒸汽吹洗阀,趁检修机会吹洗顶部的除沫装置,避免蜡状物引起雾沫夹带和塔阻力增加。
3.4、采用变频调速技术,实现洗涤泵调速来控制洗涤塔加水量。
附图如下:
4.0改造效果:
我公司于2007年4~6月间分别对三套DN1200甲醇系统(2#系统A#塔、2#系统B#塔、1#系统DN1200塔)的醇洗塔内件进行了改造。现将近期的运行情况汇总如下:
4.1 1#系统DN1200塔系统的醇洗塔
4.1.1、改造前运行情况:
改造前因塔出气带水严重,无法连续加水,被迫采取间断加水——每班加水2次,每次加水量500kg,获得稀甲醇浓度约20%。
4.1.2、改造后运行情况:
消除了带水现象,实现了连续加水——加水量200kg/h,塔底获得比较均衡的稀甲醇——浓度46.7%(6月30日记录)
4.1.3改造效果:
4.1.3.1改造前每天回收甲醇量:
Q甲醇/(500+ Q甲醇)=30%
Q甲醇=214kg/次
214×2×3=1285 kg/日
4.1.3.2改造后每天回收甲醇量:
Q,甲醇/(200+ Q,甲醇)=46.7%
Q,甲醇=175kg/小时
每天回收甲醇175×24=4200 kg/日
4.1.3.3每天多回收甲醇:4200-1285=2915 kg/日
4.2 2#系统改造前后进行情况:
4.2.1、改造前:每塔每班加水2次,水量400 kg/次,稀甲醇浓度15%
4.2.2、改造后:加水量450kg/小时,稀甲醇浓度(1#塔36.5%,2#塔32.8%,其平均数34.65%)
同样方法核算2#系统A、B塔两系每天回收甲醇量:
改造前每日回收甲醇量:
Q甲醇/(400+ Q甲醇)=15%
Q甲醇=71kg/次
每天回收甲醇量71×4×3=852kg/日
改造后每日回收甲醇量:
Q,甲醇/(450+ Q,甲醇)=34.65%
Q,甲醇=238kg/小时
每天回收甲醇238×24=5712 kg/日
每天多回收甲醇:5127-852=4860kg/日
4.3两生产系统每天多回收甲醇:
2915+4860=7775 kg/日
4.4环保情况:
4.4.1、1#系统:
改造前:气相夹带甲醇含量约0.2~0.3%。经铜洗洗涤,引起铜洗回收的稀氨水解析后残液COD达到1500-2000mg/1.
改造后:气相夹带甲醇含量约0.02%。经铜洗洗涤,引起铜洗回收的稀氨水解析后残液COD达到500-700mg/1.
4.4.2、2#系统:
改造前:气相夹带甲醇含量约0.2~0.3%。经铜洗洗涤,引起铜洗回收的稀氨水解析后残液COD达到600-800mg/1.
改造后:气相夹带甲醇含量约0.03%。经铜洗洗涤,引起铜洗回收的稀氨水解析后残液COD达到150~250mg/1.
5.0效益分析:
5.1、经济效益:
甲醇价格按目前市场售价2139元/吨的90%计为1925元/吨(10%为营销费用及税金)
7775×1925/1000=14966元/日≈1.5万元/日
每年可实现经济效益:1.5万元/日×330=495万元。
5.2、环保效益:
每年实现减排COD量:380吨
6.0存在问题:
我公司醇洗泵流量大,通过变频调整后,每塔加水量大于200 kg/h,若要进一步减少转速,降低水量,醇洗泵的电机超温,因此导致稀甲醇浓度有些偏低,分别为46.7%和34.65%(指标为加量每小时在100至200 kg,稀甲醇浓度大于65%);醇洗塔出口气体中甲醇含量2#系统为0.03%,1#系统为0.02%,均达到技术指标要求。
7.0下一步改造方向:
进一步降低醇洗塔加水量,以提高醇洗塔底稀甲醇的浓度,从而节约甲醇精馏工序的蒸汽消耗。